CS219511B1 - Zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je snížení technických a ekonomických nákladů při galvanicky odděleném přenosu stejnosměrných ovládacích signálů na trakčním vozidle v obou směrech, tj. ze strany nízkého napětí na stradu vysokého napětí a naopak. To je realizováno pomocí zdroje střídavého napětí, stejnosměrného tranzistorového spínače a tří přenosových transformátorů, mezi něž je vložen střídavý tranzistorový spínač. Výstupem přenášeného signálu je stejnosměrné napětí. Dva z uvedených transformátorů jsou v kaskádním zapojení. Zapojení je vhodné použít v obvodech, kde je požadován přenos signálu mezi obvody s vysokým potenciálním rozdílem a kde jsou silná rušivá elektromagnetická pole.

Description

Vynález se týká zapojení pro galvanicky oddělený přenos o-vládacích signálů trakčního vozidla v obou směrech mezi obvody na dvou různých potenciálech.

Dosud známá zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčních vozidel používají k přenosu signálů elektromagnetická relé, což je však použitelné pouze pro přenos s malou izolační pevností mezi vstupem a výstupem. Další nevýhodou jsou pohyblivé části a kontaktní způsob přenosu. Další zapojení využívají samostatných zdrojů střídavého napětí 'na obou potenciálových stranách. Jelikož na trakčních vozidlech nejsou zdroje střídavého napětí na obou potenciálových stranách k dispozici současně, vyžaduje tento systém použití zvláštního střídače k vytvoření střídavého napětí anebo použití speciálních prvků, které takovýto střídač již v sobě obsahují. Toto řešení je složité a nákladné.

Nevýhody dosavadního stavu řeší zapojení pro galvanicky .oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla v Obou směrech mezi obvody na dvou různých potenciálech podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zdroj střídavého napětí je připojen na vstup prvního transformátoru, jehož druhá výstupní svorka je připojena na první vstupní svorku druhého transformátoru, jehož druhá vstupní svorka je připojeha, na katodu čtvrté diody a anodu druhé diody, jejíž katoda je připojena na katodu první diody a na kolektor prvního tranzistoru, jehož emitor je připojen na anodu čtvrté diody a přeš třetí diodu v propustném směru na anodu první diody a na první výstupní svorku prvního transformátoru, přičemž první vstup signálu je připojen na první tvarovací obvod, jehož první výstup je připojen na bázi prvního tranzistoru a druhý výstup prvního tvarovacího obvodu na emitor prvního tranzistoru a výstup druhého transformátoru je připojen přes usměrňovač s filtrem na první výstup signálu, přičemž zdroj střídavého napětí je současně přes spínač, třetí transformátor, usměrňovač a druhý tvarovací obvod s filtrem jenž je svým prvním výstupem připojen na bázi druhého* tranzistoru a druhým výstupem na emitor druhého* tranzistoru, jehož kolektor je připojen na první pól stejnosměrného¹ napájecího zdroje a jeho emitor je přes pátou diodu v propustném směru připojen ná druhý výstup signálu a současně přes sériovou kombinaci odporu a šesté diody v závěrném směru na druhý pól stejnosměrného napájecího zdroje, přičemž ovládací vstup spínače je připojen na druhý vstup signálu.

Největší výhodou zapojení podle vynálezu je řešení bezkontaktním způsobem, výkony přenášené přes transformátory zajišťující izolační oddělení jsou velmi malé, čímž celé zařízení má malo-u hmotnost i rožměry. Z hlediska použití na trakčních vozidlech je důležitá vysoká šumová imunita přenosových cest.

Podle vynálezu zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla je zřejmé z přiloženého vyobrazení.

Zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla sestává ze zdroje střídavého napětí 1, který dodává potřený střídavý výkon, z prvního transformátoru 2, který galvanicky odděluje zdroj střídavého napětí od prvního vstupu signálu Ai, prvního tvarovacího obvodu 4, který tvaruje signál Ai, prvého tranzistoru 305, který plní spínací funkci, prvé, druhé, třetí a čtvrté diody 301, 302, 303, 304, které zajišťují potřebnou polaritu napětí na prvém tranzistoru 305, dále druhého transformátoru 5, který galvanicky odděluje první vstup Ai signálu od prvního výstupu signálu A2 a z usměrňovače s filtrem B. Zapojení je dále tvořeno spínačem 7 pro spínání střídavého napětí, třetím transformátorem 8 pro galvanické oddělení usměrňovačem a druhým ťvaro‘vacím obvodem s filtrem 10 pro úpravu signálu na úroveň vhodnou pro spínání tranzistoru, druhým tranzistorem 11, který plní funkci spínače a pátou diodou 12, šestou diodou 14 a odporem 13, které tvoří ochranný obvod druhého tranzistoru 11.

Zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla je provedeno tak, že řeší přehos stejnosměrných ovládacích signálů mezi obvody na dvou různých potenciálech v obou směrech, přičemž galvanického oddělení je dosahováno vždy pomocí transformátorů. Jednodušší způsob přenosu je proveden tak, že signál na druhý vstup Bi ovládá spínač 7, čímž jeⁱ zdroj střídavého napětí 1 připojen na třetí transformátor 8, jehož výstup je usměrňován a tvarován. Takto upravený signál budí druhý tranzistor 11, k jehož vybuzení až do saturace v daném zapojení stačí velmi malý výkon, Pátá dioda 12, šestá dioda 14 a odpor 13 chrání druhý tranzistor 11 před poškozením naindukovanými rušivými signály. Druhým způsobem přenosu je přenos signálu do obvodů, na jejichž potenciálu je zdroj střídavého- napětí 1. Tento přenos využívá dvou transformátorů 2, 5 v kaskádním zapojení, mezi něž je vložen střídavý spínač, tvořen z první, druhé, třetí, čtvrté diody 1, 2, 3, 4 a prvního tranzistoru 305. Přenášený signál po tvarování v tvarovaeím obvodu 4 uvádí tento střídavý spínač do stavu sepnuto, čímž uzavírá průchod proudu mezi výstupem prvního transformátoru 2 a vstupem druhého transformátoru 5. Tím se na výstupu druhého transformátoru 5 objevuje napětí, které po usměrnění a filtraci je stejnosměrným předneseným signálem. Podstata vynáležu se nemění při použití více paralelních přenosových cest přenášených signálů.

Výše popsané zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla je vhodné všude tam, kde je vyžado219511 ván přenos signálu mezi obvody s vysokým rozdílem potenciálů se silnými rušivými e-

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Zapojení pro galvanicky oddělený přenos ovládacích signálů trakčního vozidla v obou směrech mezi obvody na dvo-u různých potenciálech, vyznačené tím, že zdroj (1) střídavého napětí je připojen na vstup prvního transformátoru (2), jehož druhá výstupní svorka (b) je připojena na první vstupní svorku (c) druhého transformátoru (5), jehož druhá vstupní svorka (d) je připojena na katodu čtvrté diody (304) a anodu druhé diody (3lQ2i), jejíž katoda je připojena na katodu první diody (301) a na kolektor prvního tranzistoru (305), jehož emitor je připojen na anodu čtvrté diody (304) a přes třetí diodu (303) v propustném směru na anodu první diody (301) a na první výstupní svorku (a) prvního transformátoru (2), přičemž první vstup (Ai) signálu je připojen na první tvarovací obvod (4), jehož první výstup je připojen na bázi prvního tranzistoru (305) a druhý výstup prvního tvarovalektromagnětickými poli, jako například lokomotiv, tramvají, trolejbusů apod.

   VYNÁLEZU čího obvodu (4) na emitor prvního tranzistoru (305) a výstup druhého- transformátoru (5) je připojen přes usměrňovač s filtrem (6) na první výstup (A2) signálu, přičemž zdroj (1) střídavého napětí je současně přes spínač (7), třetí transformátor (8), usměrňovač ,(9) a druhý tvarovací Obvod s filtrem (10), jenž je svým prvním výstupem připojen na bázi druhého· tranzistoru (.11) a. druhým výstupem na emitor druhého- tranzistoru (11), jehož kolektor je připojen na první pól (U_a) stejnosměrného- napájecího zdroje a jeho emitor je přes pátou diodu (12) v propustném směru připojen na druhý výstup (B2) signálu a so-učasně -přes sériovou kombinaci odporu (13) a šesté diody (14) v závěrném směru na druhý pól (U_b) stejnosměrného- napájecího- zdroje, přičemž ovládací vstup (e) spínače (7) je připojen na druhý vstup (Bi) signálu.